Південнокорейські вчені створили першу у світі гібридну бетавольтаїчну батарею, яка може змінити уявлення про автономне живлення електронних пристроїв. Інновація обіцяє стабільну роботу протягом десятиліть без необхідності підзарядки.
Дослідники з Інституту науки і технологій Тегу-Кьонбук (DGIST) під керівництвом професора Су-Іл Іна розробили унікальну енергетичну систему. Вона поєднує електрод на основі радіоактивного ізотопу вуглецю-14 із поглинальним шаром з перовскіту.
Ключовою особливістю стало вбудовування квантових точок вуглецю-14 безпосередньо в електрод. Команда також удосконалила структуру перовскітового шару, використовуючи добавки метиламоній хлориду та цезій хлориду.
Результати перевершили всі очікування. Нова бетавольтаїчна батарея показала збільшення рухливості електронів у 56 000 разів порівняно з традиційними системами. Пристрій демонстрував стабільне вироблення енергії протягом дев'яти годин безперервної роботи.
Бетавольтаїчні елементи генерують електрику, захоплюючи бета-частинки, що виділяються під час природного радіоактивного розпаду. Теоретично такі системи можуть працювати десятиліттями без обслуговування.
Бета-частинки не здатні проникнути крізь шкіру людини, що робить технологію біологічно безпечною. Це відкриває широкі можливості для використання в імплантованих медичних пристроях, космічних місіях та військових застосуваннях.
Сучасні літій-іонні та нікелеві акумулятори мають обмежений термін служби. Вони також чутливі до високих температур і вологості, що знижує їхню надійність в екстремальних умовах. Нова технологія може стати альтернативою для пристроїв, які потребують тривалої автономності.
Професор Су-Іл Ін зазначив, що дослідження вперше продемонструвало практичну життєздатність бетавольтаїчних елементів. Команда планує прискорити комерціалізацію технології та працювати над мініатюризацією системи.
Розробка може змінити сферу автономного живлення електроніки. Особливо актуальною технологія стане для космічної галузі, де заміна батарей неможлива. Медичні імплантати також отримають можливість працювати протягом усього життя пацієнта без втручань.
Дослідження опубліковано в журналі Chemical Communications і підтримане Міністерством науки та інформаційно-комунікаційних технологій Південної Кореї. Науковці вже працюють над подальшим удосконаленням технології та підготовкою до трансферу в промисловість.
